Wide-field Ca imaging and trans-omics for mouse model of Lewy body disease

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K19443
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 勝野 雅央 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50402566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井口 洋平 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (80790659) ; 横井 聡 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (30815460)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: レビー小体病型認知症 / パーキンソン病 / 神経回路 / 嗅球 / 視覚野

Outline of Annual Research Achievements

レビー小体病は、パーキンソン病(PD)とレビー小体型認知症(DLB)を含む神経変性疾患スペクトラムであり、ニューロン内へのαシヌクレインの異常凝集やミトコンドリア障害などが病態の根幹にかかわっていると考えられている。その特徴的症状の一つが幻視であり、頭頂後頭葉の神経回路異常が示唆されているが、その病態は不明である。本研究の目的は、異常シヌクレインを発現するモデルマウス後頭葉の神経回路解析とトランスオミックス解析などによるシヌクレインの凝集を伴わないニューロン変性機序の解析である。家族性PDの原因となるA53T変異シヌクレインをAAVに搭載し(AAV-aSyn-A53T)、マウスの嗅球に接種することでモデルを作成し、その神経機能および病理所見の解析を行った。本年度は変異シヌクレインの脳内での広がりを検討するとともに、長時間広域Caイメージングのデータ解析を行った。その結果、変異シヌクレインは臭内皮質から後頭葉近くにまで神経線維に沿って分布した。明らかな神経細胞脱落やグリオーシスは認められなかった。長時間広域CaイメージングではmCherryのみを投与したマウスに比べ、変異シヌクレイン-mCherryを接種したマウスで神経活動が全脳レベルで増加している傾向が見られ、このことが視覚認知機能の障害に影響を与えている可能性が示された。オミックス解析では変異シヌクレイン-mCherryを接種したマウスで神経機能に関連する遺伝子発現変化が示唆されたものの、両群間での差が小さく、さらなる検討が必要と考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Connectivity impairment of cerebellar and sensorimotor connector hubs in Parkinson's disease. (2022)
  • Author(s): Bagarinao E, Kawabata K, Watanabe H, Hara K, Ohdake R, Ogura A, Masuda M, Kato T, Maesawa S, Katsuno M, Sobue G.
  • Journal Title: Brain Commun. Volume: 4 Pages: －
  • DOI: 10.1093/braincomms/fcac214.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] α-Synuclein V15A Variant in Familial Parkinson's Disease Exhibits a Weaker Lipid-Binding Property. (2022)
  • Author(s): Daida K, Shimonaka S, Shiba-Fukushima K, Ogata J, Yoshino H, Okuzumi A, Hatano T, Motoi Y, Hirunagi T, Katsuno M, Shindou H, Funayama M, Nishioka K, Hattori N, Imai Y.
  • Journal Title: Mov Disord. Volume: 37 Pages: 2075-2085
  • DOI: 10.1002/mds.29162
  • Peer Reviewed / Open Access